C6150车床主轴箱箱体加工工艺及工装夹具设计

1、箱体是对零部件有包容，支撑的作用，让它们保持一定的相应位子，而得到正常的 运动关系和定量的精度，它还为它里面的零件起到了很好的润滑条件，进而，它具备安 全保护和密封的作用并带有有一定的隔绝震动的作用，起到保护内部零件不受到外部损 害的作用。所以在日常的生活学习工作中应用得十分广泛，也起到十分重要的作用。这 次设计能让我们很熟练使用机械制造工艺学这门课程中的基本理论以及在生产实习中 学到的实践知识，能正确地解决一个零件在加工中的定位，夹紧以及工艺路线的安排， 工艺尺寸确定等一系列的问题，保证零件的加工质量的确定。另外一方面毕业设计是在 教学程序中一个不能缺少的实践性很强的十分重要的一环。它的目的

2、在于培养学生能够正确的拥有机械设计能力。一般按照零部件图条件以及要求，需要完成零部件的加工工 艺规程设计，让制造方向的学生能够熟练的掌握所学课本上的专业知识，培养学生提高 动手的能力，能够达到活学活用的境地。关键词：毛坯剩余量；工艺；工序；切削用量；夹具；定位；误差ABSTRACTBox the body rise to accept to zero partses, prop up of function, make them keep certain opposite seat to get the normal sport relation and enough accuracy, he

3、 returned to rise a better lubrication condition for the spare parts of its inner part in the meantime, in the meantime, he still has a safe protection and seal completely of the function have a function of separate the earthquake certainly, rise to protect the effect that the internal spare parts i

4、s free from to the exterior to violate.So make use of very extensively in the daily living work, also have count for much of of function.This design can let us make use of the machine manufacturing craft to learn the basic theories in the course masterly and Be producing the fulf川ment knowledge that

5、 the practice high school arrive, resolve a spare parts with accuracy in the middle of process of fixed position, clip tightly and the craft route arrangement, the craft size assurance etc. problem, promise the spare parts processesquality.Graduating a design on the other hand is a fulf川ment of esse

6、ntial to have the very strong important link is in the teaching link.The purpose lies in training student's first step to set up right of design an ability to the machine.Complete zero partses to process the craft rules distance design according to zero parts diagram and condition and the reques

7、t, make the studentof the manufacturing direction be able to integrate to control the professional knowledge study, raise a student to begin anability,attain to live to learn to liveto use.Keywords:the semi-finished product remaining quantity; craft; work preface； slice to pare dosage tongs； fixed p

8、osition ； error margin刖 H 11 C6150车床主轴箱零件的分析 21.1 零件的作用 21.2 车床主轴箱的主要技术要求 21.2.1 尺寸精度和表面粗糙度： 21.3 工艺过程分组 22工艺规程的设计 42.1 确定毛坯的制造形式 42.2 基准的选择 42.2.1 零件表面加工方法的选择 52.2.2 加工顺序的安排 62.3 制定工艺路线 82.3.1 加工阶段的划分 92.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定 92.4.1 毛坯的制造分析 92.5 确定切削用量及基本工时 92.5.1 粗铳上端面 102.5.2 精铳上端面 112.5.3 铳底平面：

9、112.5.4 精铳底面 122.5.5 钻、扩 2-中30 孔： 122.5.6 钻、攻6-M10孔,选用机床：Z35A钻床 132.5.7 键轴承孔 142.5.8 钳工 152.5.9 检验 152.6 小结 153夹具设计 163.1 概述 163.1.1 机床夹具在机械加工中的作用 163.1.2 机床夹具的分类 173.1.3 机床夹具的组成 173.2 铳上端平面夹具设计 183.2.1 问题的提出 183.2.2 定位元件的选择 183.2.3 定位基准的选择 183.2.4 工件的加工精度分析 183.2.5 切削力和夹紧力的计算 193.2.6 夹具设计及操作的简要说明 1

10、94 总结 21参考文献 22致谢工三过程图W BK AutoCAD 图形 二*二344 KB事件度取黑山，匚工三叱f3fi9 KB-色毕业设计就酹书 原Microsoft Word Jefe662 KQ节辘资格盲童表 ISH j I Microsoft Word 文槿39.0 KB日计算机辅助夹具设计组 J Microsoft Word 文档1-1 75.0 KBl££l I Microsoft Word =j 39.0 KBM虱旦国为| AutoCAD 图形 260 K日1 AutoCAD 圉龙1341 KB部f及最螃成寮陈襄 Microsoft Word恒 5。KHM

11、icrosoft Word 文塔69.0 KB坪国艮吉Microsoft Word51。KB-割1天具装配图| AutoCAD 图比 497 KB,CE 50车户主虻箱箱体加I巨乙 具 Wl1 Microsoft WordE5酉Microsoft Word 文档I 335 KB郴枷工工序丰片Microsoft Word 文档1 Sil KB用阅鼓师评阅表Microsoft Word1 350 KBaK施但a指导教.而平司表Microsoft Word 文整iTEJ31.5 KB口明粒直表Microsoft Word 文楮38：5 KB23、乙刖 百课题介绍在机械制造工艺过程中，在机床上对零件进

12、行机械加工时，为保证工件加工精度, 首先要保证工件在机床上占有正确的位置，然后通过夹紧机构使工件的正确位置固定 不动，这一任务就是由夹具完成。机床夹具为机床的一种附加装置，安装工件后使之 获得相对于机床或刀具的正确位置，并把工件可靠地夹紧。课题背景及发展趋势夹具从产生到现在，大约可以分为三个阶段：第一个阶段主要表现在夹具与人的 结合上，这是夹具主要是作为人的单纯的辅助工具，是加工过程加速和趋于完善；第 二阶段，夹具成为人与机床之间的桥梁，夹具的机能发生变化，它主要用于工件的定 位和夹紧。人们越来越认识到，夹具与操作人员改进工作及机床性能的提高有着密切 的关系，所以对夹具引起了重视；第三阶段表现

13、为夹具与机床的结合，夹具作为机床 的一部分，成为机械加工中不可缺少的工艺装备。随着机械工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了愈来愈高的要求，使多 品种，中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对 机床夹具提出更高的要求。它主要表现在以下几个方面：(1)加强机床夹具的三化工作为了加速新产品的投产，简化设计工作，加速工艺装备的准备工作，以获得良好 的技术经济效果，必须重视机床夹具的标准化，系列化和通用化工作。大力研制推广实用新型机床夹具在单件，小批生产或新产品试制中，应推广使用组合夹具和半组合夹具。在多品 种，中小批生产中，应大力推广使用可调夹具，尤其是成组夹具。提高

14、夹具的机械化，自动化水平近十几年来，高效，自动化夹具得到了迅速的发展。主要原因是：一方面由于数 控机床，组合机床及其它高效自动化机床的出现，要求夹具能适应机床的要求，才能 更好的发挥机床的作用。另一方面，如采用气动、电动等自动化夹具夹紧，避免了手 工操作用划线等方法来定位工件，缩短了安装工件的时间，减轻了劳动强度，大大提 高了生产效率。1 C6150车床主轴箱零件的分析1.1 零件的作用题目给出白零件是C6150车床主轴箱体，主轴箱体起着支持和固定轴系零件，保证轴 系运转精度和良好润滑及密封等重要作用。 主轴箱是C6150车床的关键零件。一旦主轴 箱的旋转精度降低，则机床的使用价值也将大打折扣

15、。1.2 车床主轴箱的主要技术要求1.2.1 尺寸精度和表面粗糙度：图1主轴箱零件图车主轴箱的内孔和安装平面是决定工件精度的关键表面，其精度要求最高，一般不 低于IT8级；。车主轴箱内孔的圆度直接影响加工工件的轴承孔精度，故要求较高，其 误差不大于尺寸的30%。1.3 工艺过程分组车主轴箱结构较为复杂，精度要求也较高，在批量的生产条件下，车主轴箱的机械 加工工艺过程有三组加工表面 第一阶段：以毛坯面为基准，铳上平面和铳左右端平面 第二阶段：以下平面为基准，钻各螺纹孔及链轴承孔2工艺规程的设计2.1 确定毛坯的制造形式零件材料为HT20Q由于零件年生产量为8000件，已达到大批量生产的水平，而且

16、 零件的轮廓尺寸较大。故采用铸造成型。它的毛坯精度较高，加工余量较小，对提高生产率，保证加工质量也是有利的。2.2 基准的选择基面的选择是工艺规程设计中的重要工作之一，基面选择的正确与合理，可以使加 工质量得到保证，生产率得以提高。否则，不但使加工工艺过程中的问题百出，更有甚 者，还会零件的大批报废，使生产无法正常进行。粗基准的选择：一般箱体类零件的粗基准都用它上面的重要孔和另一个相距较远的 孔作为粗基准，以保证孔加工时余量均匀。该车床主轴箱最先加工的是主轴箱底面和上 表面。精基准的选择：常以车床主轴箱零件的装配基准或专门加工的一面两孔定位，使得 基准统一。该工件有一定的尺寸精度和相互位置精度

17、要求；孔轴线之间也有一定的尺寸 精度和相互位置精度要求。为了保证以上几项要求，加工车床主轴箱上表面时，应以底 面为精基准，使上表面加工时的定位基准与设计基准重合；加工孔时，仍以底面为主要 定位基准，并与底面上的两孔组成典型的一面两孔定位方式。这样，孔的加工，其定位 基准既符合基准统一的原则，也符合基准重合的原则，有利于保证孔轴线与底面（装配 基准面）的尺寸精度和平行度。基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所依据的那些点、线、面或其组 合，在机器零件的设计和加工过程中，按不同要求选择哪些点、线、面作为基准，是直接 影响零件加工工艺性和表面间尺寸、位置精度的主要因素之一。定位基准的选择与工

18、艺过程的制订有密切的关系，故有必要多设想几种定位方案比 较他们的优缺点，周密地考虑定位方案与工艺过程的关系，尤其对加工精度的影响。合 理选择定位基准对保证加工精度和确保加工顺序都有决定性的影响，基准的选择其实就是基面的选择。根据作用的不同，基准可分为设计基准和工艺基准两大类。设计基准：零件设计图样上所采用的基准，称为设计基准。这是设计人员从零件的 工作条件、性能要求出发，适当考虑加工工艺性而选定的。一个零件图上可以有一个也 可以有多个设计基准。工艺基准：零件在工艺过程中所采用的基准，成为工艺基准。其中又包括工艺基准、 定位基准、测量基准和装配基准，现分析如下。设计基准设计基准就是在零件设计图纸

19、上用来确定其他点、线和面的位置的基准。即零件图 纸上标注尺寸的起点。工艺基准工艺基准是在加工装配过程中所采用的基准。根据用途的不同可分为：定位基准、 工序基准、装配基准和测量基准。 定位基准：工件在机床上或夹具中进行加工时用作定位的基准，称为定位基准。 当加工主轴颈时，其位置是由夹具上定位相接的面确定的，故该接触面即是本道工序的 定位基准。工序基准：在工序图中，用来确定本工序所加工表面加工后的尺寸、形状、位置 的基准，称为工序基准。应对各工序中的工件加工面作具体分析、确定某面或线作为该 工序的基准。工序基准采用工件上实际表面的点、线、面以外，还可以是工件表面的几 何中心、对称面或对称线等。例，

20、加工主轴颈时以主轴中心线为加工的工序基准。 测量基准：在测量时所采用的基准，称为测量基准。根据不同工序要求测量已加 工平面位置时使用不同的测量基准，如测量曲轴总长时应以曲轴两端面为测量基准。 装配基准：在机器装配时，用来确定零件或部件在产品中所采用的基准，称为装 配基准。2.2.1 零件表面加工方法的选择零件表面的加工方法，首先取决于加工表面应有的技术要求。但应注意，这些技术 要求不是一定就是零件图所规定的要求，有时还可能由于工艺上的原因而在某些方面高 于零件图上的要求。如果由于基准不重合而提高对某些表面的加工要求，或由于被作为 精基准而可能对其提出更高的加工要求。当明确了各加工表面的技术要求

21、后，即可据此选择能保证该要求的最终加工方法， 并确定需几个工步的加工方法。所选择的加工方法，应满足零件的质量、良好的加工经 济性和高的经济效率的要求。为此，选择加工方法时应考虑以下各因素： 任一种加工方法比如能获得的加工精度和表面粗糙度都有一个相当大的范围，但只有在某一个较窄的范围才是经济的，这个范围的加工精度就是经济加工精度。 为此，在选择加工方法时, 应选择相应的能获得经济加工精度的加工方法。例如，公差为 IT7级的和表面粗糙度为 Ra0.4外圆表面，通过精心车削可以达到精度要求，但不如采用摸削经济。各种加工方 法可达到的经济加工精度和表面粗糙度，可参阅工艺设计手册中的有关资料。 要考虑工

22、件材料的性质例如，对淬火钢应采用磨削加工，但对有色金属采用磨削加工就会发生困难，所以般采用金刚链削或高速精细车削加工要考虑工件的结构形状和尺寸大小例如，回转工件可以用车削或磨削等加工孔，而壳体上 IT7级公差的孔，一般就不 宜采用车削或磨削，而通常采用链削或较削加工。孔径小的宜采用较孔，孔径大或长度 较短的孔宜采用链孔。要考虑生产率和经济性要求大批大量生产时，应采用高效率的先进工艺，如平面和孔的加工采用拉削代替普通 的铳、刨和镇孔等加工方法。甚至可以从根本上改变毛坯的制造方法，以减少机械加工 的劳动量。 要考虑工厂或车间的现有设备情况和技术条件。选择加工方法时应充分利用现有的设备，挖掘企业的潜

23、力，发挥工人的积极性和创 造性。但也应考虑不断改进现有的加工方法和设备，采用新技术和提高工艺水平，此外 还应考虑设备负荷的平衡。2.2.2 加工顺序的安排零件表面的加工方法确定之后，就要安排加工的先后顺序，同时还要安排热处理、 检验等其他工序在工艺过程中的位置。零件加工顺序安排的是否合适，对加工质量、生 产效率率和经济性有较大的影响。现将有关加工顺序安排的原则和应注意的问题分述如 下。加工工艺的划分零件加工时，往往不是依次加工完各个表面，而是将各表面的粗、精加工分开进行, 为此，一般都将整个工艺过程划分为几个加工阶段，这就是在安排加工顺序时所应遵循 的工艺过程划分阶段的原则。按加工性质和作用的

24、不同，工艺过程可以划分如下几个阶 段： 粗加工阶段：这个阶段主要任务是却去大部分加工余量，为半精加工提供定位基准， 因此主要是提高生产率的问题。半精加工阶段：这阶段的作用是为零件主要表面的精加工做好准备（达到一定的精 度和表面粗糙度，的精加工余量），并完成一些次要表面的加工（如钻孔、攻丝、铳键 槽等），一般在热加工以前进行。 精加工阶段：对于零件上的精度和表面粗糙度要求高（精度在IT7级或以上，表面粗糙度在Ra0.8以下）的表面，还要安排精加工阶段。这个阶段的任务主要是提高加工 表面的各项精度要求和降低表面粗糙度。 有时由于毛坯余量特别大，加工表面十分粗糙， 在粗加工前还需要去黑皮的加工阶段，

25、称荒加工阶段。为了及时地发现毛坯的缺陷和减 少运输工作量，通常把荒加工放在毛坯车间中进行。止匕外，对零件上的精度和表面粗糙 要求特高的表面还应在精加工后进行光整加工。称为光整加工阶段。（2）机械加工顺序的安排一个零件上往往有几个加工表面需要加工，这些表面不仅本身有一定的精度要求，而且各表面间还有一定的位置要求。为了达到这些精度要求，各表面的加工顺序就不能 随便安排，而必须遵循一定的原则，这就是定位基准的选择和转换决定着加工顺序，以 及前工序为后续工序准备好定位基准的原则。热处理工序的安排热处理工序在工艺过程中的安排是否恰当，是影响零件加工质量和材料使用性能的 重要因素。热处理的方法、次数和在工

26、艺过程中的位置，应根据零件材料和热处理的目 的而定。 退火或正火：为了得到较好的表面质量、减少刀具磨损，需要对毛坯预先进行热处理， 以消除组织的不均匀，降低硬度、细化晶粒，提高加工性。对高碳钢零件用退火降低其 硬度，对低碳钢零件却要用正火的办法提高其硬度；对锻造毛坯，因表面软硬不均不利 于切削，通常也进行正火处理。退火、正火等，一般应安排在机械加工之前进行。 时效：为了消除残余应力应进行时效处理（其中包括人工时效和自然时效）。残余应力无论在应力制造还是在切削加工时都会残留下来，不设法消除就会引起工件变形，降 低产品质量，甚至造成废品。对于一般铸件，只需在粗加工后进行一次时效处理即可， 或在铸造

27、毛坯以后安排一次时效处理。 淬火：淬火可提高材料的机械性能（硬度和抗拉强度等）。淬火后尚需回火以取得所 需要的硬度与组织。由于工件淬火后常产生较大的变形，因此，淬火工序一般安排在精 加工阶段的磨削加工之后进行。 渗碳:由于渗碳的温度高，容易产生变形，因此一般渗碳工序安排在精加工之前进行。氮化处理是为了提高零件的表面硬度和抗腐蚀性，一般安排在工艺过程的后部、该表面 的最终加工之前。氮化处理前应调质。 表面处理：为了提高零件的抗腐蚀能力、耐磨性、抗高温能力和导电率等，一般都采用表面处理的方法。如在零件的表面镀上一层金属镀层（铭、 锌、锲、铜以及金、银、 铝等）或使零件表面形成一层氧化膜。表面处理工

28、序一般均安排在工艺过程的最后进行。辅助工序的安排辅助工序种类很多，包括中间检验、洗涤、防锈、特种检验和表面热处理等。 检验：检验工序一般安排粗加工全部结束之后，精加工之前；送往外车间加工的前 后（特别是热处理前后）；化费工时用于工序和重要工序的前后。以便及时控制质量， 避免浪费工时。特种检验：X射线、超声波探伤等多用于工件材料内部质量的检验，一般安排在工艺 过程的开始。荧光检验、磁力探伤主要用于工件表面质量的检验，通常安排在精加工阶 段。如果用于检验毛坯的裂纹，则安排在加工前进行。 清洗、涂防锈油：一般安排在最后工序。2.3 制定工艺路线由于生产类型为大批生产，故在使零件的几何性状、尺寸精度几

29、位置精度等技术要 求得到合理的保证的前提下，应采用专用的夹具，并应尽量使工序集中起来提高生产率, 处此之外，还应考虑经济效果，以使生产成本尽量提高。根据工件材料性质和具体尺寸精度、粗糙度的要求，设计了两种工艺路线来达到加 工目的：表1工艺路线方案一1铸造成型2去除铸造应力3涂底漆4钻、扩侧向二孔，钻、攻 6-M10孔6镇轴承各孔7铳左端平囿8铳上端平囿，铳底平囿10铳右端平囿11去除锐边毛剌12检验表2工艺路线方案二序号工艺内容1铸造成型2去除铸造应力3涂底漆4铳上端平囿5铳底平囿6铳右端平囿7铳左端平囿8钻、扩侧面二孔9钻、攻6-M10孔10镇轴承各孔11去除锐边毛剌12检验方案选择：上述两

30、个工艺方案的特点在于：方案一工序比较集中，很混乱，相对方 案二来说，减少了装夹次数，体现了工序集中原则，两个方案中，都以底面为基准，保 证了设计基准与工艺基准相重合；通过仔细考虑零件的技术要求，分析两个方案采取的 加工手段，最后选加工路方案二。2.3.1 加工阶段的划分在大批量生产条件下，车主轴箱的机械加工工艺可划分为以下三阶段：(1)粗加工阶段该阶段是在车主轴箱毛坯铸造和正火后进行的，包括铳端面、钻孔等工序。其主要 任务是切除毛坯上大部分余量，同时，可以发现铸件的裂纹或其他缺陷。(2)精加工阶段车床主轴箱毛坯在粗加工后需要进行调质阶段，然后再进行精加工。精加工阶段包 括各钻孔工序，及螺孔等次

31、要表面加工等工序。2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定2.4.1 毛坯的制造分析车床主轴箱零件材料为HT200铸件，硬度HBS为127 : 162 o生产类型为大批生产, 由机械加工工艺手册表2.3-22查得确定毛坯图：图2主轴箱毛坯图2.5 确定切削用量及基本工时工序1:铸造成型工序2:时效热处理工序3:铳上端平面，选用机床：X51铳床2.5.1 粗铳上端面(1)铳削深度ap:已知ap=2.0 mm,可一次走刀切完。(2)进给量fz：采用不对称端铳以提高进给量，当使用YG酸质合金刀具，铳床功率为7.5 Kw,(机械加工工艺手册表3.1-73)fz= 0.14 0.24 mm/ z因

32、采用不对称端铳，故选取适当大值fz= 0.20 mm/ z(3)选择铳刀磨钝标准及刀具寿命根据机械加工工艺手册表2.4-71得，铳刀刀齿后刀面最大磨损量为1.5mm由工艺手册表2.4-72知，由于铳刀直径(4)确定切削速度vc和每分钟进给量vf 切削速度vc可由工艺手册表2.4-81dg=100 mm 故刀具寿命 T=10.8X103s。直接查出，当铳刀直径d0=100 mm齿数Z=8时，ae =96 mm v=1.27 m/s, 则机床主轴转速Pm=3.0km,1000v ns= -dg1000 1.27二 100=4.04 r/s按机床选取nw = 300 r / min则实际切削速度：二

33、d0nw 3.14 100 300 ,=_0_jw =94.2 m / min10001000实际每分钟进给量：vf = fz Z nw=0.2Xl0X 300=600 mm/min(5)校验机床功率由工艺手册表2.4-81 ,查得Pm=3.0km,查表(3.1-73 ) X51A型立式铳床说明 书知，机床主轴允许功率为PCm=7.5 km>Pm因此，所选择得切削用量可以采用，即a p =2.0 mm,vf =600 mm/ min , nw = 300 r / min ,vc =94.2 m/min ,fz= 0.20 mm / z(6)计算基本工时Ltm 二vf式中l=!80 aeX

34、 (170 +100), X= 18° =180 =1.875,取整 X=2,则ae 96L =2X(170+ 100)=360 mmtm = =360 =0.6 min =36 s vf 6002.5.2精铳上端面已知ap=0.7 mm,则根据工艺手册表 2.4-73 ,当Ra=3.2时,f = 0.5 1.0 mm/r取 f = 1.0 mm/ r ,则fz=2=10=0.1 mm/zz 10查工艺手册表2.4-81 得，fz=0.1 m% 时，ae=96 mm v=1.62 m/s,则机床ns =1000Va1000 1.62=5.16二 100r S =309.6 r/min

35、主轴转速:根据工艺手册表2.4-81 主轴转速：按机床选取nw = 375 r / min (表 3.1-74 )则实际切削速度:二d0nw 3.14 100 375 , vc = -0- =117.75 m / min10001000实际每分钟进给量：vf = fz Z nw =0.1 X10X 375=375 mm/min计算基本工时, L 2 (170 100)tm =0.96 min=57.6 svf3752.5.3 铳底平面：粗铳底平面：已知ap=2.0 mm,则根据工艺手册表 2.4-73知,fz= 0.14 0.24 mm/ z取 fz = 0.2 mm/z ,1000v ns=

36、, 二 d0侬7 = 242.7 r/min二 100,fz = 0.2 mm/z 时,ae=96 mm v=1.27 m/s,则机床按机床选取nw = 300 r / min ,则实际切削速度：m / min二d0nw 3.14 100 300 , 府=1000=942实际每分钟进给量:vf = fzZ nw =0.2 x 10X 300=600 mm/min 计算基本工时L 115 4 tm=0.77 min=46 svf6002.5.4 精铳底面已知ap=0.7 mm,则切削用量等参数与精铳底面相同，如下:fz = 0.1 mm/z ,nw = 375 r/mm, Vc =117.75

37、m/min ,vf =375 mm/min ,基本工时：tm = =460 =1.23 min=73.6 svf 3752.5.5 钻、扩 2-130 孔:钻孔用30钻孔2 -邛30时先采取的是钻到中24在扩到中30 ,所以D =10mm,切削深度a : a = 5mm p p进给量f :根据口机械加工工艺手册表 2.4-52,取f =0.27mm/r切削速度V :参照7机械加工工艺手册表2.4-53,取V=15m/s1000v二 d机床主轴转速n ,由式（1.1）有：取 n = 500r / min1000 14 477.7r / min3.14 24实际切削速度V',由式（1.2）

38、有：V '=小 =3.14 M 24 M 500/0 26m/ s 10001000 60被切削层长度l : l =60mm刀具切入长度ll:. D,10一 八11 =一 ctgkr (1 2) ctg120 2 = 6.33mm ： 6.5mm 22刀具切出长度I2： L=1 4mm 取I2 =3mm走刀次数为1基本工时5： 5= 330.51minj j fn 0.27 500扩孔加工扩孔*30 :根据机械加工工艺手册表 2.4 60查表：(1)(2)f =0.27mm/r V =15m/s ；1000vc n =1000 父14 代341.1/min ,取 n=500r/min3

39、.14 14Vc二dn = 3.14 14 5001000 1000 60:0.367m/s, D-d , 一 114 -10L=60mm, l1 =ctgkr +(1 2) = ctg 120 +2 定4mm22扩孔时，由机械加工工艺手册表 2.5-8得：l2=28mm根据机械制造工艺学表1 -40可得:Tj60 4 280.27 500/60=0.68min2.5.6 钻、攻6-M10孔，选用机床：Z35A钻床钻8.5的孔：选择高速钢麻花钻f机=0. 1 m m /rV 渣=2 0m /min= 1 32r6 / m i按机床选取n机=1360r/minVC机=2 0. rt5 /min8

40、 3 2基本工时：t = 0.096(min)1360 0.1攻丝M10孔：选择M10丝攻f机=0. 6mm / r1000VM 1000 6二 d0二 10= 382.17(r/min)按机床选取n机=392r/min二d°n机 二 1 0 3 9 2c 彳-,Vc机/min)=6 . 1 m(1 0 001 00 08 3 2基本工时：t = = 0.055(min)392 键轴承孔粗镇孔120机床：链床T618刀具：硬质合金链刀，链刀材料： YT5切削深度a : a = 2.0mm,毛坯孔径d0= 118mm。 p p进给量f:根据参考文献表2.4-66,刀杆

41、伸出长度取200mm，切削深度为aF =2.0mm因此确定进给量f = 0.2mm/r。切削速度V :参照参考文献3表2.4-9取V =2.4m/s = 144m/min机床主轴转速n:1000Vn 二1000 1443.14 118:804.56r / min按照参考文献3表3.1-41取n =1000r/min实际切削速度v： v=；0dn03.14 175 10001000 118:2.98m/s工作台每分钟进给量 fm : fm = fn = 0.21000 = 200mm/ min被切削层长度l ： l =35mma2 5刀具切入长度l1： l=+(23) =+ 2电6.33mmtg

42、krtg30刀具切出长度L: L=35mm 取L=4mm行程次数i : i =1l 1 l2 35 6.33 4 机动时可 a ： tj1 =定 0.227minj j fm200查参考文献1,表2.5-37工步辅助时间为：2.61min精镇孔120H12机床：链床T618刀具：硬质合金链刀，链刀材料：YT5切削深度a : ap=0.5mm p p进给量f :根据参考文献3表2.4-66,刀杆伸出长度取 200mm ,切削深度为aF=0.5mm。因此确定进给量 f=0.15mm/r切削速度V :参照参考文献3表2.4-9,取V =3.18m/s = 190.8m/min机床主轴转速n :100

43、0V1000 190.8n=%1029r/min,取 n=1000r/min二 d03.14 120l.m、+*ndn 139 0M父 f头际切削速度v,: v=之田/ m s10 0 x工作台每分钟进给量 fm : fm = fn =0.15父1000 = 150mm/min被切削层长度l : l =35mm刀具切入长度 l1： l=三十(2 3)=-05- + 2-2.87mmtgkrtg30刀具切出长度l2： l2=3 5mm取l2=4mm行程次数i : i =1l L l235 2.87 4 八八八.机动时间 tj1 :加=一1一2 =定 0.279minfm150所以该工序总机动工时

44、 匕=0.227 0.279 = 0.506min查参考文献1,表2.5-37工步辅助时间为：1.86min查参考文献1,表2.5-37工步辅助时间为：1.56min2.5.7 钳工2.5.8 检验2.6 小结机械加工工艺规程是规定产品或零部件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文 件。对加工工艺规程的设计，可以了解了加工工艺对生产、工艺水平有着极其重要的影 响。生产规模的大小、工艺水平的高低以及解决各种工艺问题的方法和手段都要通过机 械加工工艺来体现3夹具设计3.1 概述在机械制造过程中，用来固定加工对象，使其占有正确的位置，以便接受施工，检 测的装置，都可统称为“夹具”。对于单件、小批量生产

45、，应尽量使用通用夹具，这样 可以降低工件的生产成本。但是由于通用夹具适用各种工件的装夹，所以夹紧时往往比 较费时间，并且操作复杂，生产效率低。夹具是机械制造厂使用的一种工艺装备，分为机床夹具、焊接夹具、装配夹具及检验 夹具等。各种金属切削机床上用于装夹工件的工艺装备，称机床夹具，如车床上使用的三爪 自定心卡盘、铳床上使用的平口虎钳等。3.1.1 机床夹具在机械加工中的作用对工件进行加工时，为了保证加工要求，首先要使工件相对于刀具及机床有正确的 位置，并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此，在进行机械加工前， 首先要将工件装夹好。工件的装夹方法有两种：一种是工件直接装夹在机床的工作台

46、或花盘上；另一种是 工件装夹在夹具上。采用第一种方法夹工件时，一般要先按图样要求在工件表面划线，划出加工表面的 尺寸和位置，装夹时用划针或百分表找正后再夹紧。 这种方法无需专用装备，但效率低, 一般用于小批生产。批量较大时，大都用夹具装夹工件。用夹具装夹工件有下列优点：(1)能稳定地保证工件的加工精度用夹具装夹工件时，工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证，不受工人技术水平的影响，使一批工件的加工精度趋于一致。(2)能提高劳动生产率 使用夹具装夹工件方便、快速，工件不需要划线找正，可显 著地减少辅助工时，提高劳动生产率；工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性，因此可 加大切削用量，提高劳动生产率

47、；可使用多件、多工位装夹工件的夹具，并可采用高效 夹紧机构，进一步提高生产率。(3)能扩大机床的使用范围(4)能降低成本 在批量生产中使用夹具后，由于劳动生产率的提高、使用技术等级 较低的工人以及废品率下降等原因，明显地降低了生产成本。夹具制造成本分摊在一批 工件上，每个工件增加的成本是极少的，远远小于由于提高劳动生产率而降低的成本。 工件批量愈大，使用夹具所取得的经济效益就愈显著。3.1.2 机床夹具的分类机床夹具的种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。常用的分类方法有 以下几种。3.1.3 具的使用特点分类a 通用夹具 已经标准化的，可加工一定范围内不同工件的夹具，称为通用夹具，如

48、 三爪定心卡盘、机床用平口虎钳、万能分度头、磁力工作台等。这些夹具已作为机床附 件的专门工厂制造供应，只需选购即可。b 专用夹具 专门为某一工件的某道工序设计制造的夹具，称为专用夹具。专用夹具 一般在批量生产中使用。c 可调夹具 夹具的某些元件可调整或可更换，以适应多种工件加工的夹具，称为可 调夹具。它还分为通用可调夹具和成组夹具两类。d 组合夹具 采用标准的组合夹具元件、部件，专为某一工件的某道工序组装的夹具， 称为组合夹具。e 拼装夹具 用专门的标准化、系列化的拼装夹具而成的夹具，称为拼装夹具。它具 有组合夹具的优点，但比组合夹具精度高、效能高、结构紧凑。它的基础板和夹紧部件 中常带有小型

49、液压缸。此类夹具更适合在数控机床上使用。3.1.4 用机床分类夹具按使用机床可分为车床夹具、铳床夹具、钻床夹具、链床夹具、齿轮机床夹具、 数控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行夹具以及其它机床夹具等。3.1.5 紧的动力源分类夹具按夹紧的动力源可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具以及真空夹具等。3.1.6 机床夹具的组成机床夹具的种类和结构虽然繁多，但它们的组成均可概括为下面几个部分。(1)定位装置定位装置的作用是使工件在夹具中占据正确的位置。(2)夹紧装置夹紧装置的作用是将工件压紧夹牢， 保证工件在加工过程中受到外力作用是不离开 已经占据的正确位置。(3)对刀或导向装置

50、对刀或导向装置用于确定刀具相对于定位元件的正确位置。(4)连接元件连接元件是确定夹具在机床上正确位置的元件。(5)夹具体夹具体是机床夹具的基础件。(6)其它装置或元件它们是指夹具中因特殊需要而设置的装置或元件。如需加工按一定规律分布的多个 表面时，常设置分度装置；为能方便、准确地定位，常设置预定位装置；对于大型夹具， 常设置吊装元件等。本次设计要求设计铳上端平面夹具，该零件属于大批生产，零件外 形也不适于使用通用夹具，为保证工件加工精度，提高生产效率，设计专用铳床夹具就 显得非常必要。3.2 铳上端平面夹具设计为了提高劳动生产率，保证加工质量，降低劳动强度，需要设计专用夹具。经过与指导老师协商

51、，决定设计铳上端平面，本夹具将用与铳床。刀具为50标准高速 钢锥柄铳刀，齿数为6。对工件进行铳平面加工。3.2.1 问题的提出本夹具是用来铳上端平面。要求表面粗糙度为Ra=3.2,对基准轴线垂直度为0.06 :因为加工装夹比较费时，零件为批量生产，为了提高劳动生产率，降低劳动强度，须设 计专用夹具。3.2.2 定位元件的选择其中夹具体底面为定位面，而上下两个加紧装置则限制了工件一个自由度，防止 加工过程中的工件旋转并以底面基准定位加工表面，一共限制了工件6个自由度，达到完全定位。3.2.3 定位基准的选择以底面作为基准面，设计定位块，定位块通过定位配合固定在夹具体上垫块通过立 柱连接和螺钉连接

52、固定在夹具体上。另一头通过手柄的旋紧从而使压板压紧工件。3.2.4 工件的加工精度分析本工序的要求是：尺寸263mmz及位置度，表面粗糙度要求为 Ra=3.20要求不高， 一次加工即可。(1)定位误差&d工件的定位面为，在尺寸水平方向的位移误差为,r =Xmax= 0.08 0.032 mm = 0.112mm工件的定位基准和工序基准重合，因此B=0因此尺寸的定位误差为：D = r B = 0.112mm(2)对刀误差4对刀片到夹具体底面尺寸为171,刀具尺寸为40mm对刀误差为：=0.032mm r r(3)安置误差院a =03.2.5 切削力和夹紧力的计算刀具：标准高速钢锥柄铳刀，齿数为 6查